专用设备行业AI珠峰系列十五：玻璃基板封装材料的变革产业化奇点将至

图表索引图1：MiniLED背光显示结构 6图2：MicroLED显结构 6图3：京东方MicroLED直显COG产品 7图4：TCL华星款125”玻透明直显MicroLED 7图5：2.5D/3D封装板与工路线图 7图6：超高封装密的异质集芯片（预测未来10年后） 9图7：基于玻璃的子互连的念布局 10图8：面板级扇出玻璃波导路 10图9：激光根据光导路线传输 10图10：英尔封装基板质线图 11图11：英尔TGV玻璃基板本 11图12：英尔75μm间距/3层RDL的玻璃基板 11图13：英尔首次实现大数厚玻璃核心基板制造，同首次实现了光波导共集成 13图14：面级封装可以现wafer用率的大幅升 14图15：TSV与TGV的技术比 16图16：TGV玻璃通与TSV通孔制备流程对比 17图17：激诱导刻蚀作TGV的流程 18图18：激诱导刻蚀形通的显微镜图像 18图19：种TGV孔型示意图 19图20：Bottom-up填充过程意图 19图21：蝶填充过程示图 20图22：改后通孔填充程含的流程示意图 21图23：Conformal填充在垂盲孔和通孔上会导孔洞缺陷存在 21图24：电填实工艺和孔镀薄层方案的对比左为电镀层） 22图25：RDL线路预制艺流程 23图26：面RDL成工艺流程 23图27：RDL线路预制艺流程 23图28：CTT与PTE制作RDL层相比 23图29：用mSAP制作多层RDL的工艺程 24图30：TGV金属化的多层RDL堆叠结果 24图31：LPKF公司研发的LIDE技术可以实现精的TGV开加工 27表1：主要的基板料性能对比 5表2：京东方MiniLED舰列TV显示屏对比 6表3：2.5D封主流路线对比 8表4：3D装主流路线比 8表5：目前海外芯巨头针对璃基板的布局情况 15表6：不同玻璃通制备方法比 17表7：TGV孔内镀膜方式对比 22表8：海外玻璃基材料公司局 25表9：国内主要玻基板材料商布局 26表10：国主要TGV激光开设备厂商梳理 28表11：Lam涉及TGV工艺镀设备 29表12：盛上海涉及深加工艺的电镀设备 29一、玻璃基板：先进封装的下一代材料，产业巨头加码入局（一）玻璃基板：玻璃优势显著，应用场景正从新型显示向半导体先进封装、光通信领域延伸（陈力等应用优势在于：1/8；1/3低2~3（2m×2m）和超薄（50μm）TGV100μm光电系统集成、MEMS基板材料硅有机材料层压板基板材料硅有机材料层压板化学性质环氧模塑料玻璃表面平整度 ＜10 400-600 ＞1000 CTE（ppm/K） 2.9-4 3-17 16-30 3-9弹性系数 165 10-40 22 50-90吸湿性 0 0.04% 1-2.5% 0物理性质热传导性 148 0.9 0.5-0.75 1.1物理性质封装大小 35×35 70×70 50×50 直径/晶圆大小 300mm 710mm2 300mm/510mm2 《HeterogeneousintegrationforAIapplications:statusandfutureneeds》（MadhavanSwaminathan,SiddharthRavichandran），广发证券发展研究中心玻璃基板主要用来取代原先的硅/有机物基板和中介层，可应用于面板、IC等泛半导体领域：Mini/MicroMini/MicroLEDCOG（ChiponLEDTFT（TFT树脂基板LED显示单元封装技术。：（1）用于密度较高的LD2）B）图1：MiniLED光显结构 图2：MicroLED显示构《微缩化LED显示技术的发展及应用》（宋德宇），广发证券发展研究中心

展研究中心

《2020深圳市MicroLED产业发展白皮书》，广发证券发MiniLED2023MiniLEDPCB板的MiniLedCOBODPCBMiniLEDMiniLEDMiniLEDMiniLEDTV显示的旗（55"DID65"TV、75"TV85/86"TV）（COG）65整板的拼接。参数指标 55’’DID 65’’TV 75’’TV 85/86’’TV表2参数指标 55’’DID 65’’TV 75’’TV 85/86’’TV 三叠纪官网，EETChina，广发证券发展研究中心MicroLEDMicro-LEDLED芯PCB基Micro-LEDPCB基板上的工艺Micro-LEDMicroLED京东方、TCLMicroLEDMircoLED直COGTCL2021125”Micro-LED推进玻璃基板在MircoLED领域对PCB板的替代。图3：京方MicroLED直显COG产品 图4：TCL华首款125”玻透明显MicroLED京东方官网，广发证券发展研究中心 《新型玻璃基Micro-LED曲面弯拼接显示技术研究》（卢鑫泓等），广发证券发展研究中心玻璃基板直接利用玻璃中介层（GlassInterposer）实现芯片之间、芯片与外部的互联，利用玻璃材质成本低、2.5D/3D图5：2.5D/3D封装基板与工艺路线图《HeterogeneousintegrationforAIapplications:statusandfutureneeds》（MadhavanSwaminathan,SiddharthRavichandran），广发证券发展研究中心2.5D2.5DCoWoS（CPUGPUChipon的封（Interposer）WaferonSubstrate（WoS）表3：2.5D封装主流路线对比

（interposer）或者是硅和有HeterogeneousintegrationforAIapplicationsstatusandfutureneeds（3.5倍以及带宽密度（提高约3倍），同时能耗可以有效降低约2倍，玻璃中介层的优势较为明显。材料硅有机物玻璃封装方案TSV中介层硅桥（EMIB）SiliconIF有机中介层Chip-lastFanOut玻璃中介层 《HeterogeneousintegrationforAIapplications:statusandfutureneeds》（MadhavanSwaminathan,SiddharthRavichandran），广发证券发展研究中心3DTVe）的新方案。根据《HeterogeneousintegrationforAIapplicationsstatusandfutureneedsTSVRDL（）IO间距可以做到20μm，L/S为2/2μm，并拥有三个金属层，在传输效率、带宽密度、能耗上均有明显优势。表4：3D封装主流路线对比技术路线TSV-Based（硅通孔技术TGV-Based（玻璃通孔技术）3DIC/wTSV混合键合3DGlassEmbedding 《HeterogeneousintegrationforAIapplications:statusandfutureneeds》（MadhavanSwaminathan,SiddharthRavichandran），广发证券发展研究中心在异质集成芯片的最终方案设计规划中，玻璃基板材料会是重要一环。根据宾夕法尼亚大学的预测，未来随着10图6：超高封装密度的异质集成芯片（预测未来10年后）PennState，广发证券发展研究中心根据《PhotonicInterconnectsinGlassCoreforAIDataCenterApplications》（MdRayidHasanMojumder等），45°图7：基于玻璃的光子互连的概念布局《PhotonicInterconnectsinGlassCoreforAIDataCenterApplications》（MdRayidHasanMojumder等），广发证券发展研究中心3DCPO2025年IEEE75（IOX）CorningNYFraunhoferIZMCPO模TGV工艺（玻璃通孔），3D封装，已实现光-（<0.04dB/cmTGV深宽比），102.4TbpsCPO图8：面板扇出玻璃导电路 图9：激光据光导路传输 《Large-scaleGlassWaveguideCircuitforBoard-levelOpticalInterconnectsbetweenFaceplateandCo-packagedOpticalTransceivers》（LarsBrusberg等），广发证券发展研究中心

《Large-scaleGlassWaveguideCircuitforBoard-levelOpticalInterconnectsbetweenFaceplateandCo-packagedOpticalTransceivers》（LarsBrusberg等），广发证券发展研究中心（二）算力巨头加码入局，玻璃基板先进封装进入产业化倒计时Chiplet芯片离不开CowosFOEBAI芯片尺寸/封装基板越来越大，玻璃基封装被各大公司提上日程，期望玻璃基板能够构建更高性能的多芯片系统级封装（SiP）。英特尔：ANANDTECHIntelPPT，复盘芯片19701510图10：英特尔封装基板材质路线图ANANDTECH，Intel，广发证券发展研究中心CH820239月203075微米的玻璃通孔，深宽比为20:1，核心厚度为1毫米。图11：特尔TGV玻基板本 图12：特尔75μm间/3层RDL的玻璃板ANANDTECH，Intel，广发证券发展研究中心 ANANDTECH，Intel，广发证券发展研究中心202676IEEEFoundryCoreSubstratesNextGenerationAdvancedPackagingPlatformforAIandHPC》，玻璃通孔制备：英特尔采用激光辅助刻蚀（LAE）IO10:1、30:1XTSC-50℃+125℃750CTERDL（RDL）技术提供了可能。<0.1dB/cm<20μm的波导节距、>300nm的宽光谱带宽，波导制备深度可覆盖玻璃基板的全厚度。基于此次研究，英特尔首次实现了大层数厚玻璃核心基板的制造。基板为10-2-10堆叠结构，集成全铜填充玻（EMIB）24510×515mm24层2EMIB了光电融合玻璃基板的技术可行性。图13：英特尔首次实现了大层数厚玻璃核心基板的制造，同时首次实现了光波导的共集成《GlassCoreSubstrates–NextGenerationAdvancedPackagingPlatformforAIandHPC》（Intel），广发证券发展研究中心CoPoSCoPoS中试线推进中，预计28-29CoWoS，即采用硅中介CommercialTimes220282029图14：面板级封装可以实现wafer利用率的大幅提升SCHMIDInvestorCall，广发证券发展研究中心台积电已向设备端传达玻璃基板开发计划，进入产业化验证阶段。根据台湾电子时报报道，设备端称台积电近期向供应链发布“CoWoS”ABFIbidenCoWoSAITGV工艺除了英特尔、台积电等，英伟达、苹果等厂商也在纷纷布局TGV工艺。除了上文我们所提到的英特尔、台积TGVTGVAI3220-25%50%AI三星、LGEETChina241CES2024上，20252026HankYung5000（3.2亿美元300020282024325日LGInnotekIbiden2310月宣布拟将玻Ibiden公司 国家/地区 玻璃基板领域布局情况表公司 国家/地区 玻璃基板领域布局情况 《GlassCoreSubstrates–NextGenerationAdvancedPackagingPlatformforAIandHPC》（Intel），成都迈科官方公众号，台湾电子时报，三叠纪官网，EETChina，广发证券发展研究中心二、TGV玻璃通孔：玻璃基板加工的核心工艺TGV技术是TSV技术的延续，主要区别在于引入了基板种类的变化。TSV（ThroughSiliconVia）是指通过TGV（ThroughGlassVia是指穿过玻TSV图15：TSV与TGV的技术对比《芯片三维互连技术及异质集成研究进展》（钟毅等），广发证券发展研究中心TGV作为TSV（硅基转2.5D/3D（1）成本高，硅通孔（TSV）的制作采用硅刻蚀工艺，随后硅通孔需要氧化绝缘层、薄晶圆的拿持等技术，步骤复杂且流程较长；（2）电学性能差，硅材料属于半导体材料，传输线在传输信号时，信号与衬底材料有较强的电磁耦合效应，衬底中产生涡流现象，造成信号完整性较差（插损、串扰等）。TGVTGVCuCMPCuPVDRDLTSV的制备流程对比，TGVTGV（）图16：TGV玻璃通孔与TSV硅通孔制备流程对比艾邦半导体，海力士官网，广发证券发展研究中心TSVHBMTGVTSV相同TSV纪执敬等TGVTGVTGV的高质量填充两方面。（一）玻璃通孔成孔技术：制作高精度的通孔/盲孔，激光诱导刻蚀法有望成为主流工艺玻璃通孔成孔技术是制约TGV发展的主要困难之一。TGV通孔的制备需要满足高速、高精度、窄节距、侧壁（王刚生产成本生产效率加工品质玻璃通孔制备方式生产成本生产效率加工品质玻璃通孔制备方式 《三维集成封装中光敏玻璃通孔制备工艺研究》（王刚），广发证券发展研究中心（纪执敬等LPKF.10μmTGV10:150:1TGV10:120:1的通孔和5:1的盲孔，且具备较好的形貌。图17：激光诱导刻蚀制作TGV的流程《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等），广发证券发展研究中心50~500μm20μm2.290TGV/s；3.TGVTGV图18：激光诱导刻蚀形成通孔的显微镜图像《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等），广发证券发展研究中心（二）玻璃通孔填孔技术：高质量进行金属填充除了TGVTSV不同，TGVTGVX型通孔V“甚至脱落的现象。图19：四种TGV孔型示意图《玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状》（纪执敬等），广发证券发展研究中心为了实现TGV“自下而上（Bottom-up）”、“（ButterflyModel，BFT）”和“（Conformal）”Bottom-up目前，对于TGVBottom-up的填充。TGVTGVCu沉积，从而让Cu形成一种“自下而上”的填充方式来确保整个盲孔的填充过程中没有孔洞和缝隙的出现。图20：Bottom-up填充过程示意图《玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状》（纪执敬等），广发证券发展研究中心TGVTGV（BFT填充充。1.TGV通孔壁上按照“”“”.当通孔的蝴Bottom-up图21：蝶形填充过程示意图《玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状》（纪执敬等），广发证券发展研究中心DimitrovTGVTGVTGV1h和4h内实现对深宽比为5:1和10:1的TGV的完整填充，且与TNBT、NTBC相比，成本较低Cu2+（1.5mol·L-1）（0.9mol·L-1），TGV图22：改善后通孔填充过程包含的流程示意图《玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状》（纪执敬等），广发证券发展研究中心Conformal填充：XVConformalTGVconformalXVCu“Bottom-up”BFTTGV图23：Conformal填充在垂直盲孔和通孔上会导致孔洞缺陷的存在《玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状》（纪执敬等），广发证券发展研究中心TGV除了以上三种TGV陈力等层如钛(Ti)(Cr)CuNSC图24：电镀填实工艺和通孔电镀薄层方案的对比（左为电镀薄层）NSC官网，广发证券发展研究中心镀铜种类 孔洞内壁镀膜 孔洞填实镀膜表7：TGV孔内镀膜方式对比镀铜种类 孔洞内壁镀膜 孔洞填实镀膜 NSC官网，广发证券发展研究中心（三）玻璃基板高密度布线5μm因此针对玻璃基板的表面高密度布线，学界和业界也有不同工艺路线的探索。线路转移（CTT）（PTE）AdvancesinEmbeddedTracesfor1.5µmRDLon2.5DGlassInterposersTraceTransfer）1.RDLRDL2RDL层集RDLRDL图25：RDL路预工艺程 图26：面RDL成工流程《AdvancesinEmbeddedTracesfor1.5µmRDLon2.5DGlassInterposers》（FuhanLiu等），广发证券发展研究中心

《AdvancesinEmbeddedTracesfor1.5µmRDLon2.5DGlassInterposers》（FuhanLiu等），广发证券发展研究中心PTE（PhotoTrenchEmbedding，光敏介质嵌入）的详细工艺流程包括：1.首先刻蚀基板下侧铜箔，并使用真空压膜机在基板上侧压合感光膜；2.随后在光刻图案化后进行种子层沉积，采用物理气相沉积（PVD）TiCu3.图27：RDL路预工艺程 图28：CTT与PTE制作RDL相比《AdvancesinEmbeddedTracesfor1.5µmRDLon2.5DGlassInterposers》（FuhanLiu等），广发证券发展研究中心RDL2.5D

《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等），广发证券发展研究中心在多层RDLLURDL的2.5D1.5~5μm（mSAP）5μmCMPRDLRDLRDLRDL行种子层溅射；3.RDL图案；4.RDL图29：用mSAP制多层RDL的工流程 图30：TGV金属后的层RDL堆叠果究中心

《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等），广发证券发展研

《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等），广发证券发展研究中心三、重点公司梳理：关注玻璃基板材料及核心工艺设备供应商（一）玻璃材料：关注玻璃芯基板材料、TGV工艺供应商海外供应商TGVIC4-12100-700μmTGV20-100μm10：1100-300mm的玻璃晶圆，而通孔金属化用于超500X500mm的玻璃面板。肖特：根据公司官网，晶圆和基板产品可使用公司多种不同类型的玻璃，热膨胀系数范围从3.2x10-6/ºC到9.4x10-6日本电气硝子：根据公司官网，自2020年以来，公司一直致力于玻璃材料的研发和样品提供，并成功开发出针对激光改性和蚀刻优化的新型材料，现在能够提供采用TGV工艺处理的大尺寸（515×510毫米）玻璃芯基板样品，基板厚度0.4毫米，孔径Φ50微米。公司 玻璃基板材料布局情况表8：海外玻璃基板材料公司布局公司 玻璃基板材料布局情况 康宁官网，肖特官网，日本旭硝子，日本电气硝子官网，广发证券发展研究中心国内供应商彩虹股份：根据公司官网，基板玻璃领域公司作为行业开拓者和领军者，是现阶段唯一能够稳定批量生产G8.5发阶段。力诺药包：根据2026年5月15日投资者关系活动记录表，公司目前在持续加大研发投入，依托博士后科研CNAS51225玻璃基线路板）MicroLEDITGVGCPAI20263TGV蓝思科技：根据公司2026年5月12日投资者关系记录表，公司目前正配合国内外头部客户推进玻璃基板TGV相关产品开发验证工作。京东方：20249.93凯盛科技：根据公司2026年1月15日投资者关系活动记录表，除了现有业务以及为满足客户需求不断迭代2026A14.3CVD-FTO导电玻璃技改项目、高性能新能源汽车玻璃基板降碳减排技改项目。公司 玻璃基板材料布局表9：国内主要玻璃基板材料厂商布局公司 玻璃基板材料布局 彩虹股份公司官网，力诺药包2026年5月15日投资者关系活动记录表，戈碧迦2026年5月12日投资者关系活动记录表，沃格光电2520265122026115A（二）设备公司：关注激光开孔设备以及电镀设备TGV的加工工艺难点主要在TGV开孔和高质量填充，因此激光开孔设备和电镀设备是TGV工艺较为核心的设备。LPKF根据LPKF(LIDE)VitrionS50002.5DTGV3DVitrionS5000100mm-450mm0.9mm的玻璃晶圆片加工，TGV1010:1（50:1）。图31：LPKF公司研发的LIDE技术可以实现精确的TGV开孔加工LPKF官网，广发证券发展研究中心国内的TGV激光设备厂商包括帝尔激光、大族激光、德龙激光等。TGVTGVTGV100:1≤5µm2026年427TGVRDL、CPO、新型显示等行业，在2026年已有小批量复购订单目前处于小批量论证阶段。2026428TGV（玻璃）20